MX2010013459A - Teñido de hilos de urdimbre con espuma de leucoindigo. - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un proceso para teñir hilos de urdimbre celulósicos con índigo por la aplicación de una espuma de leucoíndigo a los hilos de urdimbre y posteriormente la oxidación del leucoíndigo al índigo, en donde los hilos de urdimbre son conducidos a través de un abertura de entrada en una cámara de espuma sellada y en ella se les aplica espuma de leucoíndigo antes de que reaparezcan de la cámara de espuma a través de una abertura de salida, la tensión longitudinal de los hilos de urdimbre es un circuito cerrado controlado de modo que ellos están en un estado de suspensión libre dentro de la cámara de espuma.

Description

TEÑIDO DE HILOS DE URDIMBRE CON ESPUMA DE LEUCOÍNDIGO La presente invención se refiere al campo técnico de tintura con índigo. El índigo se ha conocido desde la antigüedad como un colorante útil para teñir materiales textiles. En la época actual, se usa particularmente para teñir hilos de urdimbre en la fabricación de artículos de denim tales como, por ejemplo, los pantalones vaquero.

El índigo es insoluble en agua y no tiene afinidad por la fibra y en consecuencia primero se debe reducir a la forma leuco hidrosoluble, que tiene afinidad moderada por la fibra y que, después de que se ha ido del material por teñido, se oxida nuevamente al pigmento índigo.

El ditionito de sodio es un ejemplo de agente reductor usado para reducir el índigo, pero también se pueden usar otros agentes reductores tales como dióxido de tiourea e hidroxiacetona. Sin embargo, es más ventajoso efectuar la reducción a través de la hidrogenación catalítica para obtener una solución de leucoíndigo. que se puede medir directamente en el baño de tintura, ver EP 0 692 042 B1.

La oxidación del leucoíndigo de nuevo a índigo tiende a proceder muy rápidamente, de modo que es suficiente para que el material por teñir se exponga al oxígeno atmosférico después de que el leucoíndigo ha pasado. Aún la oxidabilidad rápida del leucoíndigo tiene la desventaja, a la inversa, de que en muchos casos es necesario añadir agentes reductores al baño de tintura para evitar la oxidación prematura, y que la solución índigo descripta · anteriormente, obtenida por la hidrogenación catalítica generalmente se debe transportar y almacenar en ausencia de aire.

Debido a que el leucoíndigo solo tiene afinidad moderada por el material de fibra por teñir, la fibra se debe teñirse más de una vez hasta alcanzar la intensidad deseada del tono, en la forma de cuatro a ocho pasadas a través de un baño de inmersión con posterior aireación. Este proceso en consecuencia es relativamente complejo y, más aún, involucra grandes volúmenes de licor que por último se deben someter a un tratamiento de agua residual.

Otra desventaja es que las máquinas de teñido requeridas son muy grandes y tienen una longitud de la lámina del hilo de urdimbre de 105 a 500 metros.

La aplicación de colorantes o materiales auxiliares espumados a los materiales textiles continuos ya es conocida y se describe, por ejemplo en DE 25 23 062 y EP 0 162 018 A1 . La última referencia se refiere a un proceso en que el material textil celulósico se trata con una preparación acuosa espumada que comprende una tintura reducida como colorante.

EP 1 591 578 A2 describe un proceso en el que un material textil celulósico ha aplicado a este, en una parte al menos, una espuma que contiene leucoíndigo y posteriormente se expone a un medio oxidante, es decir, con preferencia aire. La espuma, que se produce en un generador de espuma, se aplica al material textil por medio de boquillas. Una ventaja particular de este proceso es que el frente y revés de una tela se puede teñir con colorantes diferentes o al menos en diferentes matices, lo que proporciona efectos especiales.

Sin embargo, la tintura de los hilos de urdimbre o una lámina abierta de hilo de urdimbre siguiendo este proceso es difícil de llevar a cabo en la práctica y, más particularmente, no produce una tintura uniforme de los hilos de urdimbre.

También se ha hallado que, de modo sorprendente, aun los hilos de urdimbre se pueden teñir muy exitosamente por medio de la espuma de leucoíndigo.

La presente invención se refiere a un proceso para teñir hilos de urdimbre celulósicos con índigo por la aplicación de una espuma de leucoíndigo a los hilos de urdimbre y la posterior oxidación del leucoíndigo a índigo, en donde los hilos de urdimbre se conducen a través de una abertura de entrada dentro de una cámara de espuma sellada y en ella se les ha aplicado la espuma de leucoíndigo antes de que reaparezcan de la cámara de espuma a través de una abertura de salida, la tensión longitudinal de los hilos de urdimbre es un circuito cerrado controlado de modo que ellos están en un estado de suspensión libre dentro de la cámara de espuma.

Los hilos de urdimbre celulósicos de la presente con hilos de urdimbre de algodón en particular, pero también hilos de urdimbre compuestos de combinaciones de algodón con materiales tales como poliéster y poliamida.

La espuma de leucoindigo se puede obtener por ejemplo por el espumado de una solución acuosa de leucoindigo por medio de un gas inerte en un generador de espuma disponible en el comercio. La solución acuosa de leucoindigo se puede obtener por la reducción del índigo con un agente reductor, en particular con ditionito de sodio. Sin embargo, se da preferencia al uso de una llamada solución de índigo disponible en el comercio que se prepara por la hidrogenación catalítica del índigo y que tiene una concentración de índigo de 20 a 40% en particular. La solución de índigo con preferencia se puede incorporar directamente en el generador de espuma desde el recipiente del tanque en el que la solución de índigo es suministrada por el fabricante. Puede ser el caso de que también se deba suministrar agua adicional al generador de espuma. Esta agua adicional con preferencia primero se desgasifica y luego se mezcla con un gas inerte, con preferencia nitrógeno.

El gas inerte usado es con preferencia nitrógeno, pero también puede ser cualquier otro gas inerte.

Es particularmente ventajoso para que el generador de espuma se mezcle con dióxido de carbono asi como el gas inerte, en particular nitrógeno, y de este modo reducir el pH de la espuma y mejorar la afinidad del leucoíndigo para el hilo de urdimbre. Sobre la base del gas inerte, el dióxido de carbono se usa con preferencia en cantidades de 5% a 80% en volumen, con más preferencia en cantidades de 20% a 50% en volumen. El pH de la espuma está con preferencia en el rango de 12,6 a 10,4 y con más preferencia en el rango de 1 1 ,6 a 1 1 ,0.

En general, el espumado se efectúa con la asistencia de un formador de espuma. Los formadores de espuma útiles incluyen en particular tensioactivos aniónicos o no iónicos que son conocidos y disponibles en el comercio. Los tensioactivos adecuados son apreciables por ejemplo, en EP 0 162 018.

El espumado además se puede efectuar en presencia de otros auxiliares. Se pueden añadir, por ejemplo, agentes humectantes capaces de aumentar la penetración del leucoíndigo en el hilo de urdimbre. Dichos agentes humectantes están disponibles en el comercio, y las mezclas de mono- y diésteres del ácido fosfórico con, por ejemplo, 2-etilhexanol son particularmente útiles.

Los agentes humectantes se usan con preferencia en cantidades de 1% a 20%, con más preferencia 2% a 8%, sobre la base la mezcla espumada.

El espumado también se puede efectuar en presencia de agentes auxiliares que producen un aumento de firmeza del color y también de auxiliares que minimizan el amarillamiento del material textil teñido con índigo bajo la influencia de gases perjudiciales tales como ozono u óxidos de nitrógeno. Tales agentes auxiliares están disponibles.

Los agentes auxiliares que mejoran la firmeza del color útiles incluyen por ejemplo resinas reactivas capaces de reticularse en la superficie del material textil. El uso de poliamidas o poliamidominas modificada con epiclorohidrina serán particularmente ventajosas en la presente.

Los inhibidores del amarillamiento útiles incluyen por ejemplo los productos de condensación de los ácidos grasos con hidroxialquilaminas. Los componentes de la reacción preferidos incluyen en la presente por ejemplo, ácido esteárico, ácido graso de sebo y ácido oleico y también di- y trietanolamina y también N-(aminoetil)etanolamina. Es adicionalmente ventajoso cuando el nitrógeno del producto de reacción se cuaterniza adicionalmente en una segunda etapa de la reacción. Los agentes cuaternizantes usados incluyen, por ejemplo, dimetiisulfato o p-toluensulfonato de metilo. Además, los polímeros que tienen cadenas de hidrocarbilo de cadena larga y que forman capas de barrera también se utilizan como inhibidores del amarillamiento. Estos incluyen, por ejemplo, polietilenos y también polímeros que tienen cadenas hidrocarbilo laterales, los ejemplos son poliacrilatos y poliuretanos. La cadena hidrocarbilo con preferencia debe tener una longitud mayor de 12 átomos de carbono a fin de que se pueda formar una capa de barrera efectiva.

Los agentes auxiliares mencionados con preferencia se usan en cantidades de 1 % a 15% y con más preferencia 2% a 8%, sobre la base de la mezcla espumada.

Los generadores de espuma son conocidos y operan estáticamente o con preferencia dinámicamente. Estos se describen por ejemplo, en DE 25 23 062 y US 4.118.526 y están disponibles en el comercio.

Es preferible mantener la espuma a una temperatura constante, en cuyo caso se prefieren particularmente las temperaturas 15 a 70°C particularmente de 25 a 40°C. Es particularmente útil para este fin para equipar el generador de espuma con una carcasa de pared doble a través del circula un medio de transferencia de calor para mantener la temperatura deseada.

La espuma de leucoíndigo se aplica a los hilos de urdimbre en la cámara de espuma. Para este fin, la cámara de espuma está equipada con o conectada a al menos un dispositivo aplicador de la espuma de leucoíndigo adecuado que está suministrado desde el generador de espuma. El dispositivo aplicador usado puede ser cualquier dispositivo que presiona o succiona la espuma en forma uniforme sobre los hilos de urdimbre. Dichos dispositivos aplicadores son conocidos y se describen por ejemplo, en DE 2523062.

Los dispositivos aplicadores preferidos son los que incluyen una cámara de distribución parabólica, que se describe por ejemplo, en US 4.655.056 y EP 1 065 308 A2.

Es preferible, en el proceso de la presente invención, para una pluralidad de dispositivos aplicadores, en particular 2 a 5, que cada uno se disponga transversa Imente a la lámina del hilo de urdimbre separados por distancias cortas, de modo que en la cámara de espuma se suministra la espuma uniformemente sobre el ancho completo de la lámina del hilo de urdimbre. Es ventajoso en este aspecto que todos los dispositivos aplicadores sean suministrados desde un generador de espuma.

La cámara de espuma es idealmente de dimensiones pequeñas y contiene la lámina del hilo de urdimbre tan estrechamente como sea posible. Las aberturas de entrada y salida para la lámina del hilo de urdimbre son en forma ventajosa ranuras configuradas de modo que la lámina del hilo de urdimbre pueda atravesarla sin tocar la parte superior o inferior.

Para impedir el ingreso de oxígeno atmosférico en la cámara de espuma, se prefiere que las cerraduras del gas se dispongan corriente arriba de la abertura de entrada y corriente debajo de la abertura de salida.

En una forma de realización preferida del proceso de la presente invención, la lámina del hilo de urdimbre se enfría muy sustancialmente inmediatamente antes de la entrada en la cámara de espuma. Más particularmente, la lámina del hilo de urdimbre se enfría a temperaturas de 25 a -10°C, con más preferencia 15 a -5°C.

El enfriamiento se puede efectuar siguiendo cualquier proceso de enfriamiento conocido, pero se da preferencia al uso de enfriamiento por contacto que opera por medio de cilindros refrigerantes. Se prefiere particularmente enfriar a través del contacto directo breve de la lámina del hilo de urdimbre con un refrigerante líquido, por ejemplo amoníaco líquido o, en particular, nitrógeno líquido.

Es particularmente preferible mantener la diferencia de temperatura entre la espuma de leucoíndigo y la lámina del hilo de urdimbre constante por medio del control de circuito cerrado de las temperaturas de la espuma y la lámina del hilo de urdimbre. Se prefieren las diferencias de temperatura de 10 a 70°C, en particular de 15 a 40°C.

En una forma de realización adicional del proceso de la presente invención, la lámina del hilo de urdimbre se somete a un pretratamiento antes del teñido. En este pretratamiento, se pueden aplicar agentes auxiliares y/o colorantes a la lámina del hilo de urdimbre. Los agentes auxiliares por ejemplo son los agentes humectantes disponibles en el comercio que se describieron anteriormente y también los mejoradores de la firmeza del color también descriptos anteriormente.

Los colorantes son por ejemplo colorantes habituales de azufre, de tina, reactivos y directos.

El pretratamiento normalmente es seguido por una etapa de secado que a su vez es seguido por la etapa de teñido.

El proceso de la presente invención provee en particular una intensidad de tono aceptable en una sola pasada de la lámina del hilo de urdimbre a través de la cámara de espuma. Como resultado, se generan volúmenes de agua residual apreciablemente menores, de modo que se obtienen ventajas económicas apreciables.

Sin embargo, también se apreciará que es posible pasar la lámina del hilo de urdimbre a través de la cámara de espuma tan frecuentemente como se desee.

Claims (7)

NOVEDAD DE LA INVENCION REIVINDICACIONES

1. Un proceso para teñir hilos de urdimbre celulósicos con índigo por la aplicación de una espuma de leucoindigo a los hilos de urdimbre y posteriormente oxidar posteriormente el leucoindigo a índigo, en donde los hilos de urdimbre son conducidos a través de una abertura de entrada a una cámara de espuma sellada y allí se les aplica la espuma de leucoindigo antes de reaparecer de la cámara de espuma a través de una abertura de salida, la tensión longitudinal de los hilos de urdimbre es un circuito cerrado controlado de modo que ellos estén en un estado de suspensión libre dentro de la cámara de espuma.

2. El proceso de acuerdo con la reivindicación 1 en donde la cámara de espuma está equipada con o conectada a al menos un dispositivo aplicador de la espuma de leucoindigo adecuado que es suministrado desde el generador de espuma.

3. El proceso de acuerdo con la reivindicación 1 y/o 2 en donde la cámara de espuma está equipada con o conectada a una pluralidad de dispositivos aplicadores, en particular 2 a 5, que se disponen de modo transversal a la lámina de hilo de urdimbre separada por distancias cortas.

4. El proceso de acuerdo con la reivindicación 3 en donde la cámara de espuma está equipada con o conectada a 2 a 5 dispositivos aplicadores.

5. El proceso de acuerdo con uno o más reivindicaciones 1 a 4 donde las cerraduras de gas se disponen corriente arriba de la abertura de entrada y corriente debajo de la abertura de salida de la cámara de espuma.

6. El proceso de acuerdo con uno o más reivindicaciones 1 a 5 en donde la lámina del hilo de urdimbre se enfría muy sustancialmente antes de la entrada en la cámara de espuma.

7. El proceso de acuerdo con la reivindicación 6 donde la lámina del hilo de urdimbre se enfría a temperaturas de 25 a -10°C inmediatamente antes de la entrada en la cámara de espuma.